(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と、放電電極から距離を隔てて位置する対向電極と、放電電極に水を供給する水供給手段と、放電電極と対向電極との間に高電圧を印加する高電圧印加手段とを具備し、放電電極が保持する水に高電圧を印加して帯電微粒子水を放出する静電霧化装置において、上記対向電極は静電霧化により生成した生成物を外部に放出するための開口部を有し、該対向電極の開口部の径を可変自在として成ることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
リング板に、リング板の周方向に一定間隔でそれぞれ複数枚の羽根を軸を中心に回転自在に取付けて、該複数枚の羽根を正面視で中央部に複数枚の羽根の内縁部で囲まれた開口部が形成されるように隣合う羽根をそれぞれ一方向回りに順次重ね合わせることで対向電極を形成し、該対向電極の複数枚の羽根の重ね合わせ量を可変することで開口部の径を可変自在として成ることを特徴とする請求項１記載の静電霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電霧化現象を利用して帯電微粒子水を生成する静電霧化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１などにより、放電電極１と、放電電極１から距離を隔てて位置する対向電極２と、放電電極１に水を供給する水供給手段３と、放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加手段４とを具備し、放電電極１が保持する水に高電圧を印加して帯電微粒子水を放出する静電霧化装置５が知られている。上記特許文献１に示されるものは図６に示す概略構成図のようなもので、水供給手段３としては、ペルチェユニット１０の冷却部１１に放電電極１を接続することで構成してあり、放電電極１を冷却することで、空気中の水分を結露水として生成して放電電極１に供給するようにしている。
【０００３】
この静電霧化装置５は、高電圧印加手段４によって放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加することで電界を発生させ、放電電極１が保持する水にマイナスの電荷を集中させることで水に分裂、飛散を繰り返す静電霧化現象を発生させ、この静電霧化現象によって、活性種（ラジカル）を含む弱酸性のナノメータサイズの帯電微粒子水を生成し、このようにして生成した帯電微粒子水は、電気力線に乗せて装置外の空間へと放出され、高い保湿効果、脱臭効果、及びダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性効果等を発揮する。
【０００４】
上記静電霧化装置５からの発生成分は、帯電微粒子水の他に空気負イオンを発生させるのであるが、対向電極２が図６に示す特許文献１のような中央部に開口部１６を有するリング板状のものの場合、対向電極２の中央の開口部１６から放出される空気負イオンの量は対向電極２の開口部１６の径により変化する。
【０００５】
つまり、空気負イオンは帯電微粒子よりもはるかに小さいため、慣性力の影響を受けず、開口部１６の径が小さいと放電電極１に吸引される量が多くなり、したがって、空気負イオンの開口部１６からの放出量が少なく、開口部１６の径が大きくなると空気負イオンの開口部１６からの放出量が多くなる。一方、静電霧化の際に電気力線により開口部１６から外部に放出する方向の力が与えられて開口部１６側に向けて移動した帯電微粒子水はナノメータサイズであるとはいえ空気負イオンよりもはるかに大きいため慣性力により電極部６に吸引されずにそのまま開口部１６から外部に放出される量が多くなる。したがって、開口部１６の径により静電霧化で発生する帯電微粒子水と空気負イオンとの開口部１６から外部に放出される放出割合は異なるのである。
【０００６】
また、図７に示すような対向電極２が放電電極１を向く内面が半球面状をし且つ頂部が開口部１６となっている場合には空気負イオンが殆ど放出されず、帯電微粒子水が開口部１６から放出されることになる。
【０００７】
これは、空気負イオンは帯電微粒子水よりもはるかに小さいため、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６を有する対向電極２においては略半球状をした内面に吸引されてしまって、頂部の開口部１６から外部には殆ど放出されないからである。
【０００８】
ところで、本発明者は本発明に至る過程で、上記のような内面が半球面状をし且つ頂部が開口部１６となった対向電極２につき更に研究を重ねた結果、内面が半球面状をし且つ頂部が開口部１６となった対向電極２の開口部１６の径が変わると帯電微粒子水の性質が変化することを突き止めた。
【０００９】
しかしながら、対向電極２の開口部１６の径を変化させて静電霧化により発生させて開口部１６から外部に放出される発生成分や性質を変えるものは従来なかった。
【特許文献１】特開２００５−１３１５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、静電霧化により発生して対向電極の開口部から外部に放出される発生成分の外部への放出割合や性質を可変することができる静電霧化装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明に係る静電霧化装置は、放電電極１と、放電電極１から距離を隔てて位置する対向電極２と、放電電極１に水を供給する水供給手段３と、放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加手段４とを具備し、放電電極１が保持する水に高電圧を印加して帯電微粒子水を放出する静電霧化装置５において、上記対向電極２は静電霧化により生成した生成物を外部に放出するための開口部１６を有し、該対向電極２の開口部１６の径を可変自在として成ることを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成とすることで、対向電極２の開口部１６の径を変えることで、開口部１６から外部に放出される静電霧化により発生する発生成分の外部への放出割合を変えたり、発生成分の性質を変えたりすることが可能となる。
【００１３】
また、リング板２５に、リング板２５の周方向に一定間隔でそれぞれ複数枚の羽根２６を軸２７を中心に回転自在に取付けて、該複数枚の羽根２６を正面視で中央部に複数枚の羽根２６の内縁部で囲まれた開口部１６が形成されるように隣合う羽根２６をそれぞれ一方向回りに順次重ね合わせることで対向電極２を形成し、該対向電極２の複数枚の羽根２６の重ね合わせ量を可変することで開口部１６の径を可変自在とすることが好ましい。
【００１４】
このような構成とすることで、複数枚の羽根２６の重ね合わせ量を可変するという簡単な構成で、開口部１６の径を可変して開口部１６から外部に放出される静電霧化により発生する発生成分の外部への放出割合を変えたり、発生成分の性質を変えたりすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記のように対向電極の開口部の径を可変自在とするので、開口部から外部に放出される発生成分の放出割合や性質を可変することができ、これにより対向電極の開口部から外部に放出される静電霧化で発生させた発生成分の外部への放出割合や性質を使用目的に応じて容易に選択することができる。
【００１６】
また、複数枚の羽根を正面視で中央部に複数枚の羽根の内縁部で囲まれた開口部が形成されるように丸く一方に回るように重ね合わせたものにおいては、複数枚の羽根の重ね合わせ量を可変することで開口部の径を変えるという簡単な構成で開口部の径を変えて対向電極の開口部から外部に放出する発生成分の放出割合や性質を使用目的に応じて容易に変えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。
【００１８】
静電霧化装置５は、放電電極１と、放電電極１と対向する対向電極２と、放電電極１に水を供給する水供給手段３と、放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加する高電圧印加手段４とを具備したものである。
【００１９】
図１には本発明の静電霧化装置５の一実施形態の概略構成図が示してある。図１に示す実施形態においてはペルチェユニット１０のような冷却手段により空気中の水分を冷却して結露水を生成することで放電電極１に水を供給するようになっている。したがって、本実施形態ではペルチェユニット１０のような冷却手段が放電電極１に水を供給する水供給手段３を構成している。
【００２０】
ペルチェユニット１０は、熱伝導性の高いアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に回路を形成してある一対のペルチェ回路板１２を、互いの回路が向き合うように対向させ、多数列設してある例えばＢｉＴｅ系の熱電素子１３を両ペルチェ回路板１２間で挟持すると共に隣接する熱電素子１３同士を両側の回路で電気的に接続させ、ペルチェ入力リード線２３を介してなされる熱電素子１３への通電により一方のペルチェ回路板１２側から他方のペルチェ回路板１２側に向けて熱が移動するように構成したものである。更に、上記一方の側のペルチェ回路板１２の外側には冷却部１１を接続してあり、また、上記他方の側のペルチェ回路板１２の外側には放熱部１４が接続してあり、実施形態では放熱部１４として放熱フィンの例が示してある。ペルチェユニット１０の冷却部１１には放電電極１の後端部が接続してある。
【００２１】
放電電極１は絶縁材料からなる筒状をした基材１５で囲まれており、該基材１５の先端開口部１５ａに対向電極２が配設してある。
【００２２】
ここで、本発明においては、対向電極２は開口縁部が電極部６となった開口部１６を有したもので、この対向電極２の開口部１６は径が可変する構造となっている。
【００２３】
図１乃至図３には開口部１６の径が可変する構造となった対向電極２の一例が示してある。
【００２４】
この図１乃至図３において、対向電極２は、筒状をした基材１５の先端開口部１５ａに取付けられるリング板２５に複数枚の羽根２６を取付けることで構成してある。
【００２５】
すなわち、リング板２５に、リング板２５の周方向に一定間隔でそれぞれ複数枚の羽根２６を軸２７を中心に回転自在に取付けてある。複数枚の羽根２６は、隣合う羽根２６をそれぞれ一方向回りに順次重ね合わせてあり、このように複数枚の羽根２６を一方向回りに順次重ね合わせることで、正面視で中央部に複数枚の羽根２６の内縁部により開口部１６が形成されるように構成してあり、複数枚の羽根２６の重ね合わせ量を可変することで開口部１６の径が可変自在となっている。
【００２６】
図１乃至図３に示す実施形態では、リング板２５にリング状をした回動板２９が回動自在に重ねてあり、回動板２９に周方向に一定間隔で突設した複数のピン３０を、リング板２５に周方向に一定間隔で設けた複数の弧状長孔３１にスライド自在にはめ込んであり、更に、各複数のピン３０の先端部が各羽根２６に設けた軸２７側に向けて長くなった長孔３２にスライド自在に嵌め込んである。
【００２７】
上記リング板２５は基材１５の先端開口部１５ａに取付けてあり、回動板２９をリング板２５に対して回動して、各ピン３０を弧状長孔３１に沿って移動することで、各ピン３０が軸２７側に向けて長くなった長孔３２の縁部を押しながら移動することになり、これにより各羽根２６が軸２７を中心に時計回り方向又は反時計回り方向に回転して複数枚の羽根２６の内縁部により形成される開口部１６の径を可変するようになっている。
【００２８】
上記例では複数枚の羽根２６を用いて開口部１６の径を可変する構造の一例を示したが、この例にのみ限定されるものではなく、開口部１６の径を可変できるものであれば、他の構造のものであってもよい。
【００２９】
本発明の静電霧化装置５は、高電圧印加手段４によって放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加することで電界を発生させ、放電電極１が保持する水にマイナスの電荷を集中させることで水に分裂、飛散を繰り返す静電霧化現象を発生させ、この静電霧化現象によって、活性種（ラジカル）を含む弱酸性のナノメータサイズの帯電微粒子水を生成し、このようにして生成した帯電微粒子水は、電気力線に乗せて装置外の空間へと放出され、高い保湿効果、脱臭効果、及びダニや花粉等のアレルゲン物質の不活性効果等を発揮する。
【００３０】
ところで、静電霧化装置５からの発生成分は、帯電微粒子水の他に空気負イオンを発生させるのであるが、本発明においては、対向電極２の開口部１６の径を可変自在としてあるので、対向電極２の開口部１６を可変することで、対向電極２の開口部１６を通過して外部に放出される帯電微粒子水と空気負荷イオンとの放出割合を可変することができる。
【００３１】
すなわち、空気負イオンは帯電微粒子よりもはるかに小さいため、慣性力の影響を受けず、開口部１６の径が小さいと放電電極１に吸引される量が多くなり、したがって、空気負イオンの開口部１６からの放出量が少なく、開口部１６の径が大きくなると空気負イオンの開口部１６からの放出量が多くなる。
【００３２】
一方、静電霧化の際に電気力線により開口部１６から外部に放出する方向の力が与えられて開口部１６側に向けて移動した帯電微粒子水はナノメータサイズであるとはいえ空気負イオンよりもはるかに大きいため慣性力により電極部６に吸引されずにそのまま開口部１６から外部に放出される量が多くなる。
【００３３】
したがって、本実施形態においては、開口部１６の径を可変することで静電霧化で発生する発生成分である帯電微粒子水と空気負イオンとの開口部１６から外部に放出される放出割合を変えることができる。
【００３４】
図４、図５には本発明の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、リング板２５’の内周縁部に周方向に一定間隔で複数の羽根２６’の下端を回動自在に軸２７’を中心に回動自在に取付けてある。羽根２６’はリング板１５の内周の曲率半径とほぼ同じ曲率半径をした断面円弧状となっており、リング板２５’の表面と羽根２６’とのなす角度を可変自在とするようにリング板２５’の表面に対して起倒自在に軸２７’により軸支してある。また、複数枚の羽根２６’は、隣合う羽根２６’をそれぞれ一方向回りに順次重ね合わせてあり、このように複数枚の羽根２６’を一方向回りに順次重ね合わせることで、リング板２５’から表面側に突出する略半球形状をし且つ頂部が開口部１６’となった曲面体よりなる対向電極２を構成するようになっており、隣合う断面円弧状をした羽根２６’同士の重ね合わせ量を可変することで、頂部開口部１６’の径を変えることができるようになっている。
【００３５】
上記リング板２５’は基材１５の先端開口部１５ａに取付けてある。
【００３６】
本実施形態では放電電極１と対向電極２との間に高電圧を印加して放電電極１の先端部に供給された水を空気中で静電霧化することによりラジカルを含む弱酸性のナノメータサイズの帯電微粒子水、空気負荷イオンが発生するのは前述の実施形態と同様であるが、本実施形態においては、対向電極２がリング板２５’から表面側に突出する略半球形状をし且つ頂部が開口部１６’となった曲面体よりなるので、略半球形状をし且つ頂部が開口部１６’となった曲面体よりなる対向電極２の頂部の開口部１６’から帯電微粒子水は放出されるが、空気負イオンは殆ど放出されない。
【００３７】
これは、帯電微粒子水は電気力線により開口部１６’から外部に放出する方向の力が与えられて開口部１６’側に向けて移動するとナノメータサイズであるため略半球状をした対向電極２に吸引されるものが比較的少なくて慣性力によりそのまま開口部１６’から外部に放出されるが、空気負イオンは帯電微粒子水よりもはるかに小さいため、内面が半球面状となり且つ頂部に開口部１６’を有する対向電極２の場合は頂部の開口部１６’に至るまでの間に略半球面状となった対向電極２の内面に吸引されてしまって、頂部の開口部１６’から外部には殆ど放出されないからである。
【００３８】
しかしながら、本実施形態においては、羽根２６’の重複量を変えることで、曲面体よりなる対向電極２の頂部の開口部１６’の径を変えることができる。
【００３９】
そして、実験によれば、内面が略半球面状となった対向電極２の開口部１６’の径が変わると、理由は不明だが開口部１６’の径を小さくすると酸性が強くなり、また、開口部１６’の径が大きくなると開口部１６’から外部に放出されるラジカルの絶対量が増えることが判明した。したがって、羽根２６’の重複量を多くして開口部１６’の径を小さくすると酸性が強くなり、重複量を少なくして開口部１６’の径を大きくすると開口部１６
から放出されるラジカル量が増えることになる。
【００４０】
このように、上記各実施形態においては、対向電極２の開口部１６’の径を変えることで、対向電極２の開口部１６（１６’）から外部に放出される静電霧化により発生する発生成分の放出割合や性質を可変することができる。
【００４１】
次に、上記各実施形態に示す静電霧化装置５の使用の一例につき説明する。すなわち、本発明の静電霧化装置５は形状の異なる複数の電極部６の中から任意の形状の電極部６を選択的に放電電極１に対向させるようにして静電霧化における発生成分の外部への放出割合や性質を可変するのであるが、本発明の静電霧化装置５は様々な機器に組み込んで使用することができる。
【００４２】
なお、上記各実施形態では放電電極１を冷却して空気中の水分を結露させることで放電電極１に水を供給するようにした例を示したが、水供給手段３としてタンクなどの水溜め部に溜めた水を毛細管現象などにより放電電極１に供給するようにしたものであってもよいのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は対向電極の開口部の径を大きくした場合の概略構成図であり、（ｂ）は同上の開口部の径を小さくした場合の概略構成図である。対向電極の一実施形態を示す平面図である。
【図３】同上の対向電極の分解斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示し、（ａ）は対向電極の開口部の径を小さくした場合の概略構成図であり、（ｂ）は同上の開口部の径を大きくした場合の概略構成図である。
【図５】同上の対向電極の斜視図である。
【図６】従来例の静電霧化装置の一例の概略構成図である。
【図７】従来例の静電霧化装置の他例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  放電電極
２  対向電極
３  水供給手段
４  高電圧印加手段
５  静電霧化装置
１６  開口部
【図１】
0005180604.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005180604.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005180604.tif 000007
【図７】
0005180604.tif 000008